凍干機(jī)是一種專業(yè)化的設(shè)備，用于將一些可溶性的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物和生物制品制成高效的低溫干燥產(chǎn)品。這些產(chǎn)品可以長(zhǎng)時(shí)間保存，而不會(huì)因?yàn)槲⑸锘蜓趸ベ|(zhì)量。
一、用途
凍干機(jī)廣泛應(yīng)用于食品、生物、醫(yī)藥、化工、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)等領(lǐng)域。對(duì)于那些對(duì)物質(zhì)質(zhì)量有苛刻要求的組織、培養(yǎng)基、生物試劑、藥品及危險(xiǎn)化學(xué)品等可溶性產(chǎn)物進(jìn)行干燥處理。干燥后的產(chǎn)品足夠長(zhǎng)時(shí)間保存，在需要時(shí)可以重新加水回復(fù)成原來(lái)狀態(tài)。此外，它們可以作為制造高級(jí)保健品和食品添加劑的原料。凍干技術(shù)具有較高的技術(shù)含量，但是技術(shù)難度適中，逐漸被各行各業(yè)所廣泛使用。
二、結(jié)構(gòu)
凍干機(jī)主要由以下幾個(gè)零部件組成：
1.真空冷凍系統(tǒng)：它能夠通過(guò)流程控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的冷暖自動(dòng)切換，使工作環(huán)境恒定在約70攝氏度以下。
2.真空系統(tǒng)：它能夠剔除干燥過(guò)程中溶劑的蒸汽，如水汽和有機(jī)氣體等，保持真空度，實(shí)現(xiàn)低溫干燥。
3.控制系統(tǒng)：可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量和監(jiān)測(cè)所有操作參數(shù)，以達(dá)到最佳干燥效果。
4.加熱系統(tǒng)：成品可以通過(guò)特殊技術(shù)加熱，并得到相應(yīng)的保溫效果，維持產(chǎn)品的始終溫度。
5.風(fēng)扇和熱交換器：它們用于在整個(gè)干燥過(guò)程中傳輸熱量并加快干燥速度。
三、優(yōu)勢(shì)
1.制冷技術(shù)：深低溫制冷技術(shù)，制冷溫度可達(dá)到-110℃。
2.換熱技術(shù)：系統(tǒng)流道技術(shù)，換熱效率可達(dá)到95%以上。
3.真空導(dǎo)流技術(shù)：系統(tǒng)真空態(tài)氣流強(qiáng)制導(dǎo)流技術(shù)，從蒸發(fā)點(diǎn)至捕水器，阻力更小，捕水效率更高。
4.箱體及板層制造工藝:嚴(yán)格執(zhí)行歐美箱體板層制造工藝標(biāo)準(zhǔn)，采用先進(jìn)的板層箱體制造技術(shù)，保證真空冷凍干燥機(jī)主體結(jié)構(gòu)件耐壓、無(wú)泄漏。
5.板層控溫技術(shù)（實(shí)驗(yàn)型真空冷凍干燥機(jī)）：采用日本工藝標(biāo)準(zhǔn)加熱材料，單位面積內(nèi)均勻度可達(dá)到0.1℃。控溫算法采用模糊控制+PID算法，確保控制精度（國(guó)內(nèi)其它廠家采用單一的PID算法，控制精度低，容易出現(xiàn)超調(diào)）。
6.控制系統(tǒng)：實(shí)驗(yàn)型真空冷凍干燥機(jī)主體機(jī)型均采用工業(yè)PLC+觸摸屏，穩(wěn)定度和可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它廠家采用的單片機(jī)+液晶屏或單片機(jī)+觸摸屏。
7.共晶點(diǎn)測(cè)試技術(shù)：采用1000Hz交變電源，防止測(cè)試電極發(fā)生電解現(xiàn)象，影響測(cè)試精度。采用美國(guó)NI公司的數(shù)據(jù)記錄硬件和數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理軟件，在產(chǎn)品共晶點(diǎn)溫度附近突變區(qū)進(jìn)行分析，從而計(jì)算出產(chǎn)品的共晶點(diǎn)溫度。對(duì)沒(méi)有明顯突變的產(chǎn)品，系統(tǒng)提供數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析計(jì)算，從而得出結(jié)構(gòu)。針對(duì)客戶使用需要，開(kāi)發(fā)了離線和在線兩種測(cè)試功能。國(guó)內(nèi)的真空冷凍干燥機(jī)廠家提供的共晶點(diǎn)測(cè)試功能采用的是以產(chǎn)品電阻值或者產(chǎn)品溫度值突變作為共晶點(diǎn)溫度判別依據(jù)這兩種方法測(cè)出來(lái)的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果有很大的偏差，此方法適合作為產(chǎn)品共晶點(diǎn)溫度的參照，不能作為準(zhǔn)確的物質(zhì)共晶點(diǎn)溫度進(jìn)行科學(xué)研究或者進(jìn)行的凍干工藝摸索。
8.在線水分測(cè)試技術(shù)：采用稱重法進(jìn)行在線水分測(cè)試，測(cè)試精度高，一致性強(qiáng)。國(guó)內(nèi)外同行業(yè)廠家只有部分廠家擁有此項(xiàng)技術(shù)。
9.凍干產(chǎn)品活性保護(hù)技術(shù)：*的優(yōu)化蛋白質(zhì)凍干工藝及細(xì)菌凍干存活率等技術(shù)，幫助客戶優(yōu)化工藝。
10.制造工藝：制造過(guò)程*遵守國(guó)內(nèi)外行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。原材料嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)過(guò)程中采用流行的生產(chǎn)過(guò)程控制方法，確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。制造過(guò)程從工藝規(guī)范到作業(yè)指導(dǎo)，從過(guò)程檢驗(yàn)到型式檢驗(yàn)嚴(yán)格執(zhí)行ISO質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
11.質(zhì)量控制點(diǎn)管控：對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的重要控制點(diǎn)均采用用三檢制度，重要控制點(diǎn)專人專崗，確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
四、原理
干燥過(guò)程的原理是通過(guò)真空將產(chǎn)物冷凍后蒸發(fā)除水。首先，將含有可溶性的原料放入真空冷凍室，然后在系統(tǒng)設(shè)定的恒定溫度下將其冷凍，水分會(huì)逐漸在室內(nèi)形成冰晶（過(guò)渡較慢），然后在真空狀態(tài)下水分直接從冰晶中蒸發(fā)，物品內(nèi)殘留的水分以氣態(tài)進(jìn)行吸附，再通過(guò)真空泵排出。整個(gè)過(guò)程在電壓控制下，以類似下降的狀態(tài)進(jìn)行。這樣，可除去大量水分，而有機(jī)物亦能保存。
五、操作
1.打開(kāi)凍干機(jī)主電源和真空泵電源之前，請(qǐng)檢查設(shè)備及管路系統(tǒng)的狀態(tài)是否正常。
2.打開(kāi)真空閥門，系統(tǒng)進(jìn)行真空排氣。
3.確保系統(tǒng)漏空，系統(tǒng)真空度小于1Pa。其次將被處理物放入冷凍室中，保持恒定溫度進(jìn)行冷凍。
4.打開(kāi)設(shè)備的震蕩通風(fēng)裝置，使凍結(jié)的物品變成粉末狀。
5.調(diào)整真空度，從溶劑蒸汽中蒸發(fā)除水，以及使干燥物料表面始終保持感覺(jué)，則所有操作將按照理想狀態(tài)進(jìn)行，直到整個(gè)過(guò)程完成。
六、保養(yǎng)
1.凍干機(jī)內(nèi)部必須定時(shí)進(jìn)行消毒和清洗。
2.清除干燥腔內(nèi)的水，防止水清洗耗損凍干機(jī)內(nèi)部組件的質(zhì)量。
3.凍干機(jī)能耗損耗的只有真空泵，因此需要進(jìn)行定期清理和檢查維護(hù)。
4.一些易變質(zhì)的物品，操作過(guò)程過(guò)于復(fù)雜，應(yīng)該避免在凍干機(jī)的處理范圍內(nèi)進(jìn)行干燥。
5.潮濕的干燥物品會(huì)有一部分殘留起來(lái)，需要進(jìn)行額外的治療，以保證產(chǎn)品的整體品質(zhì)。
（Pilot5-8ES土壤冷凍干燥機(jī)）
（冰芯”系列凍干機(jī)）
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